1
PGS.TS. PHẠM VĂN NGHỆ
TS. ĐINH VĂN DUY, TS. LẠI ĐĂNG GIANG
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
VÀ THIẾT KẾ KHUÔN DẬP
(Bản thảo, chỉ lưu hành nội bộ)
Hà nội, 2020
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
CN GIA CÔNG ÁP LỰC
METAL FORMING AND DIE DESIGN
NCM GCAL - TRƯỜNG CƠ KHÍ - HUST
METAL FORMING
(Bản thảo, Chỉ lưu hành nội bộ)
2
MỤC LỤC
PHẦN 1. LÝ THUYẾT ............................................................................................................................ 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC .............................................. 7
1.1. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng .................................................................................................. 7
1.1.1. Gia công áp lực một trong các phương pháp gia công cơ khí cơ bản ....................... 7
1.1.2. Phân loại các công nghệ gia công áp lực .................................................................. 9
1.1.3. Ưu, nhược điểm của công nghệ GCAL .................................................................. 11
1.1.4. Các lĩnh vực sản xuất hàng hóa sử dụng công nghệ GCAL ................................... 11
1.2. Các kiến thức cơ bản về biến dạng dẻo kim loại ....................................................................... 12
1.2.1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo trong tinh thể ................................................ 12
1.2.2. Hoá bền biến dạng .................................................................................................. 14
1.2.3. Nhiệt độ biến dạng .................................................................................................. 14
1.2.4. Ứng suất chảy và đường cong chảy ........................................................................ 15
1.2.5. Mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng ................................................................ 16
1.2.6. Định luật bảo toàn thể tích ...................................................................................... 17
1.2.7. Điều kiện dẻo .......................................................................................................... 17
1.2.8. Nguyên tắc trở lực biến dạng nhỏ nhất ................................................................... 18
CHƯƠNG 2. THIẾT BỊ GIA CÔNG ÁP LỰC – DẬP TẠO HÌNH .................................................. 19
2.1. Giới thiệu một số thiết bị GCAL chính ..................................................................................... 19
2.2. Khái niệm, phân loại ................................................................................................................. 20
2.3. Máy búa .................................................................................................................................... 21
2.3.1. Khái niệm và phân loại ........................................................................................... 21
2.3.2. Quá trình va đập và hiệu suất của máy búa ............................................................ 21
2.3.3. Máy búa không khí nén .......................................................................................... 22
2.3.4. Máy búa hơi nước - không khí nén ......................................................................... 24
2.3.5. Máy búa thủy lực .................................................................................................... 26
2.4. Máy ép trục khuỷu .................................................................................................................... 27
2.4.1. Khái niệm và phân loại ........................................................................................... 27
2.4.2. Nguyên lý hoạt động của máy ép trục khuỷu ......................................................... 27
2.4.3. Động học cơ cấu tay biên – trục khuỷu. ................................................................. 27
2.4.4. Các bộ phận chính của máy ép trục khuỷu ............................................................. 30
2.4.5. Một số máy ép trục khuỷu điển hình ...................................................................... 32
2.5. Máy ép kiểu vít ......................................................................................................................... 36
2.5.1. Khái niệm và phân loại ........................................................................................... 36
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
CN GIA CÔNG ÁP LỰC
METAL FORMING AND DIE DESIGN
NCM GCAL - TRƯỜNG CƠ KHÍ - HUST
METAL FORMING
(Bản thảo, Chỉ lưu hành nội bộ)
3
2.5.2. Phân loại máy ép kiểu vít ....................................................................................... 37
2.5.3. Máy ép ma sát trục vít ............................................................................................ 39
2.6. Máy ép thủy lực ........................................................................................................................ 40
2.6.1. Khái niệm và phân loại ........................................................................................... 40
2.6.2. Các thông số chính của máy ép thủy lực ................................................................ 41
2.6.3. Chu trình công tác và các bộ phận chính của máy .................................................. 43
2.6.4. Một số dạng sơ đồ nguyên lý thủy lực .................................................................... 45
2.7. Máy kiểu quay ........................................................................................................................... 46
2.7.1. Máy nắn và máy uốn .............................................................................................. 46
2.7.2. Máy uốn lốc profile ................................................................................................ 47
2.7.3. Máy cán rèn (cán chu kỳ) ....................................................................................... 48
2.7.4. Máy miết ................................................................................................................. 49
2.7.5. Máy dát vành .......................................................................................................... 49
2.8. Giới thiệu một số thiết bị điều khiển số .................................................................................... 50
CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI ....................................................................... 51
3.1. Tổng quan về công nghệ dập tạo hình khối .............................................................................. 51
3.1.1. Khái niệm chung ..................................................................................................... 51
3.1.2. Ưu nhược điểm ....................................................................................................... 52
3.2. Phân loại công nghệ dập tạo hình khối ..................................................................................... 53
3.3. Các sản phẩm dập tạo hình khối ............................................................................................... 53
3.3.1. Phân loại sản phẩm dập .......................................................................................... 53
3.3.2. Các sản phẩm của dập tạo hình khối ...................................................................... 54
3.4. Vật liệu sử dụng trong công nghệ tạo hình các chi tiết dạng khối ............................................ 56
3.5. Chế độ nhiệt trong dập tạo hình khối ........................................................................................ 57
3.5.1. Khoảng nhiệt độ tạo hình........................................................................................ 57
3.5.2. Chế độ nung và làm nguội ...................................................................................... 58
3.5.3. Thiết bị nung phôi .................................................................................................. 60
3.6. Công nghệ rèn ........................................................................................................................... 61
3.6.1. Khái niệm và phân loại ........................................................................................... 61
3.6.2. Một số nguyên công điển hình ............................................................................... 65
3.7. Công nghệ dập khối .................................................................................................................. 68
3.7.1. Khái quát chung ...................................................................................................... 69
3.7.2. Dập khối trên khuôn hở .......................................................................................... 69
3.7.3. Dập khối trên khuôn kín ......................................................................................... 72
3.7.4. Dập theo phương pháp ép chảy .............................................................................. 73
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
CN GIA CÔNG ÁP LỰC
METAL FORMING AND DIE DESIGN
NCM GCAL - TRƯỜNG CƠ KHÍ - HUST
METAL FORMING
(Bản thảo, Chỉ lưu hành nội bộ)
4
CHƯƠNG 4. CÔNG NGHỆ DẬP TẤM .............................................................................................. 76
4.1. Tổng quan dập tấm .................................................................................................................... 76
4.2. Khái niệm và phân loại các nguyên công dập tấm .................................................................... 77
4.3. Cắt vật liệu tấm bằng dao cắt .................................................................................................... 81
4.3.1. Quá trình cắt đứt vật liệu ........................................................................................ 81
4.3.2. Lực cắt .................................................................................................................... 82
4.4. Cắt hình và đột lỗ bằng khuôn .................................................................................................. 85
4.4.1. Xác định kích thước làm việc của chày và cối cắt-đột, hình dáng cối .................... 86
4.4.2. Lực cắt hình và đột lỗ ............................................................................................. 87
4.4.3. Xếp hình vật liệu .................................................................................................... 88
4.4.4. Lực tháo và lực đẩy vật cắt ..................................................................................... 88
4.4.5. Kết cấu khuôn cắt hình đột lỗ ................................................................................. 89
4.5. Nguyên công uốn ...................................................................................................................... 91
4.5.1. Lớp trung hòa ......................................................................................................... 92
4.5.2. Tính phôi uốn ......................................................................................................... 93
4.5.3. Bán kính uốn lớn nhất và nhỏ nhất cho phép.......................................................... 96
4.5.4. Hiện tượng đàn hồi sau khi uốn .............................................................................. 97
4.5.5. Tính toán lực uốn .................................................................................................... 98
4.6. Nguyên công dập vuốt ............................................................................................................ 100
4.6.1. Đặc điểm và phân loại .......................................................................................... 100
4.6.2. Quá trình biến dạng khi dập vuốt ......................................................................... 103
4.6.3. Xác định hình dáng và kích thước phôi dập vuốt ................................................. 104
4.6.4. Xác định số lần dập vuốt và các yếu tố ảnh hưởng .............................................. 107
4.6.5. Điều kiện dập vuốt không hoặc có chặn phôi ....................................................... 108
4.6.6. Xác định số lần dập và công nghệ dập vuốt chi tiết hình trụ rỗng không có vành 109
4.6.7. Lực và công biến dạng, lực chặn phôi .................................................................. 110
4.6.8. Các yếu tố phần làm việc của khuôn dập vuốt và dung sai chế tạo chày – cối ..... 111
4.6.9. Ví dụ tính toán ...................................................................................................... 113
4.6.10. Kết cấu khuôn dập vuốt ........................................................................................ 119
4.6.11. Bôi trơn khi dập vuốt ............................................................................................ 121
CHƯƠNG 5. CÁC PHƯƠNG PHÁP DẬP TẠO HÌNH ĐẶC BIỆT .............................................. 123
5.1. Phương pháp tạo hình bằng chất lỏng cao áp .......................................................................... 123
5.1.1. Một số vấn đề chung về công nghệ tạo hình bằng chất lỏng cao áp ..................... 123
5.1.2. Công nghệ dập thủy cơ ......................................................................................... 124
5.1.3. Dập thủy tĩnh ( DTT) ............................................................................................ 126
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
CN GIA CÔNG ÁP LỰC
METAL FORMING AND DIE DESIGN
NCM GCAL - TRƯỜNG CƠ KHÍ - HUST
METAL FORMING
(Bản thảo, Chỉ lưu hành nội bộ)
5
5.2. Dập bằng môi trường đàn hồi.................................................................................................. 129
5.2.1. Khái niệm chung về công nghệ dập trong môi trường đàn hồi ............................. 129
5.2.2. Đặc điểm công nghệ dập trong môi trường đàn hồi ............................................. 130
5.2.3. Khuôn dập trong môi trường đàn hồi ................................................................... 131
5.3. Công nghệ dập micro .............................................................................................................. 132
5.3.1. Giới thiệu chung về công nghệ dập Micro ........................................................... 132
5.3.2 Khuôn và thiết bị dập micro ................................................................................. 133
TÀI LIỆU THAM KHẢO
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
https://www.facebook.com/giacongapluc.dhbkhn/
CN GIA CÔNG ÁP LỰC
METAL FORMING AND DIE DESIGN
NCM GCAL - TRƯỜNG CƠ KHÍ - HUST
METAL FORMING
(Bản thảo, Chỉ lưu hành nội bộ)